ANALISA KADAR AIR PADA MINYAK KELAPA SAWIT



Tujuan :

Penentuan kadar air (moisture content) atau volatile matter pada crude palm oil (CPO) atau minyak kelapa sawit adalah untuk menilai kandungan zat menguap dalam minyak, yaitu jumlah zat/bahan yang menguap pada suhu 103 °C, termasuk didalamnya air  serta dinyatakan sebagai berkurangnya berat apabila sampel dipanaskan pada suhu 103 °C.

Peralatan :

1. Electric oven  yang bisa menjaga secara terus menerus temperatur pada 103 ± 2 °C.

2. Glass crystallising dish, diameter 70 mm dan tinggi 50 mm.

3. Dessicator dengan silica gel aktif.

4. analytical balance, akurasi 0,0001 gr

5. Spatula

6. sarung tangan tahan panas

Prosedur :

1. Tempatkan dish yang sudah bersih ke dalam oven untuk dikeringkan dalam oven pada temperature 103 ± 2 °C.

2. Pakai sarung tangan tahan panas kemudian diinginkan dalam desikator setengah jam

3. timbang dish yang telah dingin mendekati 0,0001 gr (W1)

4. timbang 10 ±  gr minyak cair ke dalam dish

5. timbang dish yang sudah ada minyak mendekati 0,000 gr (W2)

6. Masukkan minyak dalam oven pada 103 ± 2 °C selama 3 jam.

7. Setelah 3 jam, pindahkan minyak ke dalam desicator selama setengah jam.

8. Timbang kembali (W3)

Perhitungan :

% moisture (volatile matter) =  (W3 - W2) x 100 / (W2 - W1)

ANALISA FFA CPO

ANALISA FFA CPO

1. Tujuan dari analisa FFA CPO :
Untuk mengetahui persentase kandungan FFA dari sampel CPO, sehingga dapat diketahui nilai mutu minyak yang terkandung di dalam CPO.



2. Alat-alat yang diperlukan :
- neraca analitis 200 gr

- Buret Otomatis kapasitas 25 ml.

- plat pemanas/ hot plate

- erlenmeyer 250 ml & 500 ml

- spatula

- gelas ukur 50 ml

3. Bahan-bahan yang digunakan :

a. Larutan standar NaOH (natrium hidroksida) 0,1 N

b. Iso propanol (IPA) netral

c. Minyak CPO 

d. Phenophtalein (pp)

e. potasium hydrogen phthalate (natrium hidrogen pthalate)

4. Prosedur

4.1. Pembuatan larutan standar NaOH 0,1 N :

a. Timbang 4 gr NaOH

b. Larutkan dalam 1000 ml aquadest

Larutan standar natrium hidroksida yang digunakan ditetapkan konsentrasinya dengan natrium hydrogen phtalat sebagai berikut  :

a. Panaskan natrium hydrogen phtalat dalam oven temperature 120^o selama 2 jam dan kemudian dinginkan dalam desicator.

b. Timbang 0.2 gr (+/- 0.02 gr) mendekati 0.0001 grke dalam Erlenmeyer 250 ml dan larutkan dengan 25 ml aquadest (panaskan bila perlu).

c. Tambahkan 4 tetes indicator PP dan titrasi dengan larutan sandar NaOH sampai terbentuk warna merah muda.

d. Catat pemakaian NaOH dan hitung konsentrasi sebagai berikut :

N NaOH = W x 1000 / (v x 204,23)

Dimana :

N =  Normalitas NaOH

W=  Berat hidrogen phtalat yang digunakan

V =  Volume NaOH yang digunakan

4.2. Pembuatan larutan IPA netral

a. tempatkan IPA dalam erlenmeyer 500 ml kemudian dipanaskan di hot plate.

b. tambahkan 5 tetes PP dan di aduk, kemudian tambahkan  0.1 N samapi muncul warna merah muda.

4.3. Prosedur analisa FFA

1. Timbang 5 +/- 0.5 gr mendekati 0.0001 gr ke dalam 250 ml erlenmeyer.

2. Tambahkan 50 ml IPA yang sudah di netralisasi.

3. Letakkan  larutan itu diatas hot plate, dimix sampai bercampur.

4. Tambahkan 5 tetes phonolphtalein indikator.

5. Titrasi dengan larutan sodium hidroksida (NaOH) 0.1 N, sambil diputar sampai warna pink (merah muda) paling tidak 30 detik.

5. Perhitungan

% FFA sebagai asam palmitat = 25.6 x t x N / W

dimana : t   = volume NaOH 

              N  = normalitas dari NaOH

              W = Berat sampel (minyak kelapa sawit)

BIOLOGI KELAPA SAWIT

 

1. TANDAN BUAH SAWIT 

Tanaman kelapa sawit (Elaeis quinensis Jacq) merupakan tumbuhan tropis golongan plama yang termasuk tanaman tahunan.

Berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah,pada umumnya kelapa sawit dibedakan menjadi 3, yaitu:Dura, Pisifera dan Tenera.

•Dura, ciri-cirinya : Daging tipis, cangkang tebal, dan tidak terdapat lingkaran serabut pada bagian luar cangkang.

•Pisifera, ciri-cirinya : daging buah tebal dan cangkang sangat tipis bahkan tidak ada.

•Tenera, ciri-cirinya : daging buah cukup, bercangkang tipis, terdapat serabut di sekeliling cangkang dan tandan buah lebih banyak tetapi ukurannya relatif lebih kecil.

Hampir sebagian besar tanaman kelapa sawit unggul untuk kepentingan komersial adalah berjenis TENERA. Dimana jenis tersebut dihasilkan dengan menyilangkan DURA dan PSIFERA. Sedangkan jenis sawit yang tidak unggul umumnya berjenis DURA atau PSIFERA.

Mengapa TENERA yang digunakan untuk kepentingan komersil? Karena jenis ini memiliki produksi dan rendeman tinggi, serta pengolahannya tidak merusak mesin. Sebaliknya untuk jenis DURA atau PSIFERA, produktivitas rendah, rendemen 16%, PKO tidak dapat dimanfaatkan karena cangkang tidak dapat dipecahkan dan dapat merusak mesin pabrik.

TENERA yang unggul tersebut hanya dihasilkan oleh sumber benih yang telah memiliki koleksi induk DURA dan PSIFERA terpilih. Sedangkan sawit asalan yang berjenis DURA atau PSIFERA umumnya dikumpulkan langsung dari kebun-kebun produksi.

Buah sawit berukuran kecil antara 12-18 gr/butir yang duduk tergantung pada kesempurnaan penyerbukan. Beberapa bulir bersatu membentuk tandan. Buah sawit yang dipanen dalam bentuk tandan disebut dengan tandan buah sawit.

Tanaman kelapa sawit sudah mulai menghasilkan pada umur 24-30 bulan, buah yang pertama keluar masih buah pasir, artinya blm dapat diolah dalam pabrik, karena masih mengandung minyak yang rendah.

Dalam satu pohon terdapat bunga betina dan bunga jantan yg berbeda, sehingga penyerbukannya adalah penyerbukan silang. Jumlah bunga betina dan bunga jantan yang terbentuk dipengaruhi oleh sifat tanaman dan pengaruh lingkungan seperti pemeliharaan, pemupukan dan perlakuan lainnya.

Umur buah tergantung jenis tanaman, umur tanaman dan iklim, umumnya buah telah dapat dipanen setelah 6 bulan terhitung setelah penyerbukan.


2. PEMBENTUKAN MINYAK DALAM BUAH

Hasil utama yang dapat diperoleh dari tanda buah sawit ialahminyak sawit yang terdapat dalam daging buah (mesokarp) dan minyak inti sawit yang terdapat pada kernel.
Kedua jenis minyak ini berbeda dalam hal komposisi asam lemak dan sifat fisika-kimia.

Minyak sawit dan inti sawit  mulai terbentuk sesudah 100 hari setelah penyerbukan. dan berhenti setelah 180 hari atau setelah dalam buah minyak sudah jenuh. Jika dalam buah sduah tidak terjadi lagi pembentukan minyak, maka yang terjadi ialah pemecahan trigliserida menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Pembentukan minyak berakhir jika dari tandan yang bersangkutan telah terdapat buah membrondol normal.

CH2RCOO                                            CH2OH

l                                                               l

CHRCOO         +    3H2O     <--->       CHOH                        +          ३ RCOOH

l                                                               l

CH2RCOO                                            CH2OH      

TAG    +   H2O   <--->   DAG   +   ALB

DAG   +   H2O    <--->   MAG  +   ALB

MAG   +  H2O    <---->  Gliserol + ALB

 Minyak yang mula-mula terbentuk dalam buah adalah trigliserida yang mengandung asam lemak bebas jenuh dan setelah mendekati masa pematangan buah terjadi pembentukan trigliserida yang mengandung asam lemak yang tidak jenuh.

Minyak yang terbentuk dalam daging buah maupun dalam inti terbentuk emulsi pada kantong-kantong minyak dan agar minyak tidak keluar dari buah, maka buah dilapisi dengan malam yang tebal dan berkilat.

Untuk melindungi minyak dari oksidasi yang dirangsang oleh sinar matahari maka tanaman tersebut membetuk senyawa kimia perlindung yaitu karotin. Setelah penyerbukan kelihatan buah berwarna hitam kehijau-hijauan dan setelah terjadi pembentukan minyak terjadi perubahan warna buah menjadi ungu kehijau-hijauan. Pada saat pembentukan minyak terjadi yaitu trigliserida dengan asam lemak tidak jenuh, tanaman membentuk karotin dan phitol untuk melindungi dari oksidasi, sedangkan klorofil tidak mampu melakukannya sebagai antioksidasi.


3. KLASIFIKASI MUTU TBS (TANDAN BUAH SEGAR)

Dasar penentuan klasifikasi mutu buah yang dipakai menurut kriteria panen bagi tanaman sebagai berikut :

• Buah Mentah adalah buah yang kurang dari 2 brondol lepas per Kg berat tandannya.
• Buah Masak normal adalah buah yang lebih dari 2 brondolan lepas per Kg berat tandannya sampai kurang dari 90 % buah yang memberondol terhadap tandannya.
• Buah busuk/janjang kosong adalah lebih 90% brondolan yang lepas dari tandannya.
• Gagang panjang adalah panjang gagang lebih dari 3 cm dari dasar janjang.
• Tandan digigit tikus adalah kerusakan tandan yang disebabkan oleh gigitan tikus. Kategori tandan digigit tikus yaitu apabila brondolan pada tandan telah rusak akibat gigitan tikus sebanyak 5 brondol atau lebih. Pada bekas gigitan tersebut akan terlihat kernel yang ada didlam brondolan.
• Brondolan lepas adalah brondolan yang masuk ke pabrik dan dihitung persentasenya terhadap jumlah berat tandan setiap analisa.
• Sampah/kotoran adalah kotoran yang ikut masuk bersama buah ke pabrik, antara lain : daun sawit, pasir, batu, gagang buah (bonggol), kelopak buah (calyx) dll.
• Buah abnormal (buah batu dan buah sakit) adalah buah yang kelihatan masak tetapi tidak ada brondolan yang lepas dari tandannya dan pada ujung brondolan timbul retak-retak. Sedangkan pada buah sakit ditandai dengan adanya jamur pada permukaan brondolan.

ASAM LEMAK BEBAS DARI BUAH KELAPA SAWIT

Asam Lemak Bebas (ALB) atau free fatty acid (FFA), adalah asam yang di bebaskan pada hidrolisa dari lemak. Terdapat berbagai macam lemak, tetapi untuk perhitungan, kadar ALB minyak sawit dianggap sebagai Asam Palmitat (berat molekul 256).

Daging  kelapa sawit  mengandung enzim lipase yang dapat menyebabkan kerusakan pada mutu minyak ketika struktur seluler terganggu.

Enzim yang berada didalam jaringan daging buah tidak aktif karena terselubung oleh lapisan vakuola, sehingga tidak dapat berinteraksi dengan minyak yang banyak terkandung pada daging buah. Masih aktif di bawah 15 derajat C dan non aktif dengan temp diatas 50 derajat C.

Apabila trigliserida bereaksi dengan air maka menghasilkan gliserol dan asam lemak bebas.

CH2RCOO                                            CH2OH

l                                                               l

CHRCOO         +    3H2O     <--->       CHOH                        +          ३ RCOOH

l                                                               l

CH2RCOO                                            CH2OH      

TAG    +   H2O   <--->   DAG   +   ALB

DAG   +   H2O    <--->   MAG  +   ALB

MAG   +  H2O    <---->  Gliserol + ALB

Reaksi hidrolisis lemak  bersifat reversible merupakan reaksi kesetimbangan kondisi tercapai bila kecepatan reaksi pemecahan lemak sama dengan reaksi pembentukan lemak.
Reaksi hidrolisis lemak berlangsung secara bertahap yaitu pembentukan isomer diasilgliserol, proses pembentukan alpha & betha monoasilgliserol dan proses pembentukan gliserol.

Sebelum proses ektraksi minyak dilakukan, pertama-tam buah direbus di dalam stelizer. Salah satu tujuannya yaitu mengnonaktifkan aktifitas enzim. Didalam buah kelapa sawit ada enzim lipase dan oksidase yang tetap bekerja sebelum enzim itu dihentikan dengan cara fisika dan kimia.

Cara fisika yaitu dengan cara pemanasan pada suhu yang dapat mendegradasi protein.
Enzim lipase bertindak sebagai katalisator dalam pembentukan trigliserida dan kemudian memecahnya kembali menjadi asam lemak bebas (ALB).

Enzim Oksidase berperan dalam proses pembentukan peroksida yang kemudian dioksidasi lagi dan pecah menjadi gugusan aldehide dan kation. Senyawa yang terakhir bila dioksidasi lagi akan menjadi asam. Jadi ALB yang terdapat  dalam minyak sawit merupakan hasil kerja enzim lipase dan oksidase.

Aktifitas enzim semakin tinggi apabila buah mengalami luka. Untuk mengurangi aktifitas enzim sampai di pabrik kelapa sawit diusahakan agar buah tidak rusak dan buah tidak busuk. Enzim tersebut tidak aktif lagi pad temperatur 50 derajat C. Karena itu perebusan di dalam sterilizer pada temperatur 120 derajat C akan menghentikan enzim.

VARIABEL YANG SANGAT BERPENGARUH TERHADAP ASAM LEMAK BEBAS

Beberapa variabel proses yang sangat berpengaruh terhadap perolehan asam lemak seperti pengaruh suhu, kematangan buah, kadar pelukaan buah, pengadukan, penambahan air, penambahan CPO dan lama penyimpanan.

1. Pengaruh  Temperatur

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, diperoleh bahwa kadar asam lemak yang paling tinggi didapat pada suhu kamar (25 oC – 27 oC). Enzim lipase pada buah kelapa sawit sudah tidak aktif pada suhu pendinginan 8 oC dan pada pemanasan pada suhu 50 oC.

Secara umum temperatur sangat berpengaruh pada reaksi kimia, dimana kenaikan temperatur akan menaikkan kecepatan reaksi.  Sifat enzim yang inaktif pada suhu tinggi, maka pada proses enzimatis ada batasan suhu supaya enzim dapat bekerja secara optimal. Penurunan aktifitas enzim pada suhu tinggi diduga diakibatkan oleh denaturasi protein.

juga pada suhu rendah, aktifitas enzim juga menurun yang diakibatkan oleh denaturasi enzim.

2. Pengaruh Penambahan Air

Air mempunyai pengaruh pada reaksi yang terjadi, dan pengaruh ini pada dasarnya adalah membantu terjadinya kontak antara substrat dengan enzim. Enzim lipase aktif pada permukaan (interface) antara lapisan minyak dan air, sehingga dengan melakukan pengadukan, maka kandungan air pada buah akan mampu untuk membantu terjadinya kontak ini.

Pada proses hidrolisa ini, secara stokiometri air pada buah sudah berlebih untuk menghasilkan asam lemak (kadar air pada buah adalah sekitar 28%), tetapi karena air ini berada pada padatan maka perlu dilakukan pelumatan buah dan selanjutnya dilakukan pengadukan. Disamping itu, untuk mengatasi/mencegah kekurangan air.

Pengaruh kadar air pada produk yang dicapai sangat besar, dimana kandungan air yang sangat besar ini mengakibatkan reaksi antara asam lemak dan gliserol tidak dapat terjadi dengan baik.

3. Pengaruh  Pelukaan dan Pengadukan Buah

Enzim lipase tidak berada dalam minyak, tetapi berada dalam serat. Tingkat pelukaan buah dan pengadukan sangat berpengaruh terhadap proses hidrolisa karena akan membantu terjadinya kontak antara enzim dan minyak (substrat). Hal ini karena posisi enzim lipase pada buah sawit belum diketahui secara pasti, sehingga untuk mengatasi hal ini maka buah harus dilumat sampai halus, kemudian minyak dan seratnya dicampur kembali. Dengan proses seperti ini terbukti bahwa kadar asam lemak yang diperoleh lebih tinggi dibandingkan jika buah tidak dilumat sampai halus (hanya dimemarkan/dilukai).

Pengaturan kecepatan pengadukan pada reaksi ini perlu dilakukan, karena pada proses ini pengadukan berpengaruh kepada waktu kontak antara air, substrat dan enzim. Disamping itu, karena yang diaduk adalah campuran serat dan minyak, maka pemilihan rancangan pengaduk sangat perlu untuk diperhatikan.

4 Pengaruh Kematangan Buah

Buah yang terdapat pada satu tandan buah kelapa sawit tidak akan matang secara serempak. Buah yang berada pada lapisan luar biasanya lebih matang jika dibandingkan dengan buah yang berada pada bagian yang lebih dalam. Hal ini mengakibatkan adanya perbedaan persentase minyak yang terdapat pada setiap buah yang berada dalam satu tandan.

Pada buah kelapa sawit, semakin matang buah maka kadar minyaknya akan semakin tinggi. Dengan semakin tingginya kadar minyak pada buah maka proses hidrolisa secara enzimatis akan semakin cepat terjadi, sehingga perolehan asam lemak akan lebih tinggi.

5. Pengaruh Lama Penyimpanan

Secara alami asam lemak bebas akan terbentuk seiring dengan berjalannya waktu, baik karena aktifitas mikroba maupun karena hidrolisa dengan bantuan katalis enzim lipase. Namun demikian asam lemak bebas yang terbentuk dianggap sebagai hasil hidrolisa dengan menggunakan enzim lipase yang terdapat pada buah sawit.

6. Pengaruh Penambahan CPO

Pada proses ini, kecepatan reaksi lebih rendah jika penambahan kadar CPO terhadap campuran antara serat dan minyak semakin meningkat. Hal ini dapat terjadi karena enzim lipase yang berada pada buah sudah jenuh atau jumlahnya terbatas, sementara jumlah substrat sudah sangat berlebih.  Kecepatan reaksi bergantung kepada konsentrasi enzim lipase, bukan pada konsentrasi substrat.

Sifat-sifat enzim lipase adalah sebagai berikut :

• Temperatur optimum: 35 oC, pada suhu 50 oC enzim sebagian besar sudah rusak.
• pH optimum : 4,7 – 5,0
• Berat molekul : 45000-50000
• Dapat bekerja secara aerob maupun anaerob
• ko-faktor : Ca++, Sr++, Mg++. Dari ketiga ko-faktor ini yang paling efektif adalah Ca++
• Inhibitor : Zn2+, Cu2+, Hg2+, iodine, versene





Palm Oil Mill

THERE ARE 2 PRODUCT :
1. CPO (crude palm oil)
2. Kernel



1. RECEPTION STATION
FFB (fresh fruit bunch) is send to weighting bridge, after that go to loading ramp.
There is kind of FFB :
1. Unripe bunch
2. Under ripe bunch
3. Ripe bunch
4. Over ripe bunch
5. Empty Bunch
6. Old crop
7. Long stalk bunch





2.STERILISATION STATION

Nama  machine : Sterilizer

Fungsi :
 
1.Untuk Melepaskan Brondolan dari Tandan

Untuk  malepaskan brondol (spikelets fruits) dari tandan secara manual sebenarnya sudah cukup merebus merebus dalam air mendidih. Tetapi untuk melepaskan buah dari tandan dengan stripper, perebusan itu tidak memadai maka diperlukan uap jenuh bertekanan rendah agar diperoleh suhu yang semestinya dibagian dalam tandan buah.

Kenaikan suhu di dalam tandan buah dapat dihambat oleh adanya udara sekeliling tandan, jadi udara ini harus dikeluarkan terlebih dahulu sebelum dimulai perebusan yang sebenarnya. Untuk itu uap masuk dikeluarkan lagi sampai dua kali sebelum dimulai perebusan.

Selama pengeluaran uap dua kali ini, sekeliling tandan sudah bebas udara dan pada pemasukan uap yang terakhir diharapkan temperatur dalam tandan dapat bertambah.

Cara kerja perebusan yang telah disempurnakan, disebut perebusan tiga puncak (triple peak sterilization), dimana dua puncak pertama uap masuk dan keluar dipergunakan untuk membebaskan udara sekeliling tandan dan puncak terakhir khusus untuk merebus dan menaikan temperatur tandan.

2. Menghentikan Perkembangan ALB (FFA)

Pada awalnya perebusan dimaksudkan adalah untuk menghentikan kenaikan kadar asam lemak bebas (ALB) atau Free Fatty Acid (FFA), yg berasal dari buah, dengan cara menghentikan kegiatan enzym penyebab hidrolisa minyak.

Untuk menghentikan enzym sebenarnya sudah cukup dengan merebus sampai temperatur 50 derajat C selama beberapa menit saja.

 3. Penyempurnaan dalam Pengolahan

Selama perebusan tiga puncak kadar air dalam buah menjadi berkurang. Dengan berkurangnya air, susunan daging buah (pericarp) menjadi berubah satu sama lain sehingga pengambilan minyak dari serat selama proses pengempaan dan memisahkan dari zat bukan lemak (non oil solid) pada proses pemurnian akan lebih mudah dikerjakan.

Pada waktu bersamaan sel-sel minyak akan pecah dan berada dalam keadaan bebas saat pengeluaran uap perebusan (puncak ketiga).

Senyawa protein ini meerupakan cairan emulsi yang berbeda sehingga lapisan minyak lebih mudah dipisahkan sewaktu proses pemurnian.

Untuk keseluruhannya dengan perebusan tiga puncak, akibat dari penguapan sebagian air dalam daging buah, maka kemungkinan kehilangan minyak didalm serat maupun dalam lumpur buangan pada proses pemurnian akan menjadi lebih kecil.

4. Penyempurnaan dalam Pengolahan Inti Sawit

Dengan proses perebusan maka kadar air dalam biji sebagian dikurangi sehingga daya lekat inti sawit terhadap cngkangnya menjadi berkurang.

Pada proses perebusan tiga puncak pengurangan kadar air dalam biji juga relatif lebih besar hingga proses pengolahan biji tidak akan mengalami kesulitan lagi

Perebusan yang dilakukan harus menghasilkan :
- Buah harus lepas atau sekurang-kurangnya mudah lepas dari tandannya.
- Daging buah telah menjadi cukup lunak/lembek.




3.THRESHING  STATION

Fungsi :

Melepaskan/mengeluarkan/memisahkan semua  buah  dari tandanya.

 Dalam proses pemipilan, walaupun  telah  dilakukan  seefisien  mungkin  tetapi  beberapa  kerugian  kadang-kadang masih juga dialami antara lain :

a. Didalam tandan yang dipipil  kadang- kadang  masih  terdapat   beberapa  butir  buah  yang  tidak dapat  keluar, meskipun sudah terlepas dari tandannya.

b. Benturan-benturan yang terjadi terhadap tandan didalam alat pemipil mengharuskan agar semua buah terlepas  dan  keluar  dari  tandanya,  tetapi  hal  ini  ternyata  juga  mengakibatkan  kerusakan terhadap daging yang  telah menjadi lembek  karena  perebusan.

Faktor  yang mempengaruhi kerugian :

* Kriteria panen dan mutu buah yang diterima

* Metode/cara perebusan yang dilakukan

* Model/jenis alat pemipil yang dipergunakan

4. PRESSING  STATION

Function :
* for digest   fruit 
*maximize oil extration with minimize broken nut
* for breakpress cake before depericarping